201X年高考化學(xué)-陌生電極反應(yīng)方程式的書寫

陌生電極反應(yīng)方程式的書寫1．如圖所示3套實(shí)驗(yàn)裝置，分別回答下列問題。（1）K3[Fe(CN)6]溶液，即可觀察到鐵釘附近的溶液變藍(lán)色沉淀，表明鐵被(填“氧化”或“還原”)；向插入碳棒的玻璃筒內(nèi)滴入酚酞溶液，可觀察到碳棒附近的溶液變紅，該電極反應(yīng)為。（2）裝置2中的石墨是極(填“正”或“負(fù)”)，該裝置發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為。（3）100mL0.5mol/L的CuSO4溶液。反應(yīng)一段時(shí)間后，停止通電。向甲燒杯中滴入幾滴酚酞，觀察到石墨電極附近首先變紅。①電源的M端為極；甲燒杯中鐵電極的電極反應(yīng)為。②乙燒杯中電解反應(yīng)的離子方程式為。③下列金屬防腐的措施中，水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極使用的是法；地下鋼管連接鎂塊使用的是法。2．(1)燃料電池的工作原理如下圖所示。 ①氫氧燃料電池，該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為___________。該電池總反應(yīng)為______________。負(fù)極的電極反應(yīng)式______________。正極的電極反應(yīng)式______________。②甲烷燃料電池，該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為___________。該電池總反應(yīng)為______________。負(fù)極的電極反應(yīng)式______________。正極的電極反應(yīng)式______________。③甲醇燃料電池，該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為___________。該電池總反應(yīng)為______________。負(fù)極的電極反應(yīng)式______________。正極的電極反應(yīng)式______________。④乙醇燃料電池，該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為___________。該電池總反應(yīng)為______________。負(fù)極的電極反應(yīng)式______________。正極的電極反應(yīng)式______________。⑤甲醇/過氧化氫燃料電池，該電池工作時(shí)，b口通入的物質(zhì)為___________。該電池總反應(yīng)為______________。負(fù)極的電極反應(yīng)式______________。正極的電極反應(yīng)式______________。(2)利用電化學(xué)原理將CO、SO2轉(zhuǎn)化為重要化工原料，裝置如圖所示： ①若A為CO，B為H2，C為CH3OH，則通入CO的一極電極反應(yīng)式。 ②若A為SO2，B為O2，C為H2SO4，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為。 ③若A為NO2，B為O2，C為HNO3，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為。③若A為NO，B為O2，C為HNO3，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為。(3)工業(yè)上可采用電化學(xué)的方法獲得N2H4，裝置如右圖所示，則通入氧氣的一極為（填“正極”、“負(fù)極”），NH3反應(yīng)的電極反應(yīng)式為。肼（N2H4）可以在純氧中燃燒生成氮?dú)夂退?，為了充分利用其能量，有人設(shè)計(jì)了原電池裝置，電極材料是多孔石墨電極，電解質(zhì)為能夠傳導(dǎo)H+的固體電解質(zhì)，請(qǐng)寫出負(fù)極反應(yīng)式。(4)①熔融碳酸鹽CO燃料電池工作原理如圖所示，A、B極的電極反應(yīng)分別是、 。 第2(4)①題第2(4)②題②碳酸鹽燃料電池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì)，操作溫度為650℃，在此溫度下以鎳為催化劑，以煤氣（CO、H2的體積比為1∶1）直接做燃料，其工作原理如圖所示。 電池負(fù)極反應(yīng)式為。 ③NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池,其原理見右圖，石墨Ⅰ為電池的極；該電池在使用過程中石墨Ⅰ電極上生成氧化物Y，其電極反應(yīng)式為。氧氣在石墨Ⅱ電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為。 第2(4)③題第2(5)①題(5)①以甲烷為燃料的新型電池，其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池，目前得到廣泛的研究，右圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池的工作原理示意圖?；卮鹣铝袉栴}： A極為電池極，電極反應(yīng)式為。B電極發(fā)生的電極式為。②如圖所示裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在兩極上分別通入CH4和空氣，其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)陽極生成的O2－(O2＋4e－=2O2－)。d電極的名稱為___________，d電極上的電極反應(yīng)式為：____________________。③依據(jù)反應(yīng)C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l)可以設(shè)計(jì)一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丙烷氣體；燃料電池內(nèi)部是熔融的摻雜著氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶體，在其內(nèi)部可以傳導(dǎo)O2—。在電池內(nèi)部O2—移向____極（填“正”或“負(fù)”）；電池的負(fù)極反應(yīng)式為。3．（1）右圖表示使用新型電極材料，以N2、H2為電極反應(yīng)物，以HCl－NH4Cl為電解質(zhì)溶液制造出既能提供能量，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)氮固定的新型燃料電池。請(qǐng)寫出該電池的正極反應(yīng)式。生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)A的化學(xué)式為。 第3（1）圖第3（2）圖（2）微生物燃料電池是一種利用微生物將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。已知某種葡萄糖微生物燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，示意圖如下： =1\*GB3①該電池外電路電子的流動(dòng)方向?yàn)?填寫“從A到B”或“從B到A”)。 =2\*GB3②葡萄糖發(fā)生的電極反應(yīng)式為。(3)由Mg可制成“鎂－次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如右圖，則Mg是該電池的極，該電池反應(yīng)的離子方程式為_________________________。第3（3）圖第3（4）圖(4)直接硼氫化物燃料電池的原理如圖，負(fù)極的電極反應(yīng)式為。電池總反應(yīng)的離子方程式為。4．用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH）表示），NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量、長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為：Ni(OH)2＋MNiO(OH)＋MH 電池放電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)式為；充電完成時(shí)，全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)，若繼續(xù)充電，將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2，O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時(shí)，陰極電極反應(yīng)式為。5．電化學(xué)氣敏傳感器法是測(cè)定汽某些氣體含量常用的方法之一。①CO傳感器的工作原理如下圖所示，則工作電極的反應(yīng)式為。 ②氯氣含量檢測(cè)儀中，原電池工作原理示意圖如圖：則Cl2在Pt電極放電的電極反應(yīng)為____________。 ③連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)氮氧化物（NOx）的儀器——?jiǎng)討B(tài)庫侖儀已獲得實(shí)際應(yīng)用。它的工作原理如下圖所示。NiO電極上NO發(fā)生的電極反應(yīng)式為。 6．科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝如右圖的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實(shí)現(xiàn)了以CO2和H2O合成CH4。 寫出銅電極表面的電極反應(yīng)式，為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量（選填“鹽酸”或“硫酸”）．7．（2016·浙江）催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個(gè)平衡反應(yīng)，分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1=-53.7kJ·mol-1ICO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）ΔH2II某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2，經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：T(K)催化劑CO2轉(zhuǎn)化率（%）甲醇選擇性（%）543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒；Cat.2:Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比已知：①CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1②H2O（l）H2O（g）ΔH3=44.0kJ·mol-1請(qǐng)回答（不考慮溫度對(duì)ΔH的影響）：（5）研究證實(shí)，CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇，則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在極，該電極反應(yīng)式是。8．(2016·天津)氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲(chǔ)存和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)?；卮鹣铝袉栴}：（5）化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時(shí)獲得氫氣：Fe+2H2O+2OH?FeO42?+3H2↑，工作原理如圖1所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色的FeO42?，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知：Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。①電解一段時(shí)間后，c(OH?)降低的區(qū)域在_______(填“陰極室”或“陽極室”)。②電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，其原因是_______。③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn)，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_____________。9．（2015·山東）利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。（1）利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為__________溶液（填化學(xué)式），陽極電極反應(yīng)式為__________，電解過程中Li+向_____電極遷移（填“A”或“B”）。第4題圖第5題圖10．（2015·北京）（4）利用下圖所示裝置從海水中提取CO2，有利于減少環(huán)境溫室氣體含量。①結(jié)合方程式簡(jiǎn)述提取CO2的原理：。②用該裝置產(chǎn)生的物質(zhì)處理b室排出的海水，合格后排回大海。處理至合格的方法是。11．（2014·江蘇）硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。（1）將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如題20圖—1所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S2－—2e－S（n—1）S+S2－Sn2－①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式：。②電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成。12．（2014·全國理綜II）鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護(hù)材料等?；卮鹣铝袉栴}：（3）PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得反應(yīng)的離子方程式為；PbO2也可以通過石墨為電極Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為__。陰極上觀察到的現(xiàn)象是__；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_，這樣做的主要缺點(diǎn)是_。13．（2014·全國理綜I卷）次磷酸（H3PO2）是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)的還原性。回答下列問題：（4）H3PO2也可用電滲析法制備。“四室電滲析法”工作原理如圖所示（陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過）：①寫出陽極的電極反應(yīng)____________________________________。②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因___________________________________。③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是。14．（2014·重慶卷）氫能是最重要的新能源。儲(chǔ)氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)，是當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn)之一。（4）一定條件下，題11圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫（忽略其它有機(jī)物）。SHAPE①導(dǎo)線中電子轉(zhuǎn)移方向?yàn)椤＃ㄓ肁、D表示）②生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為。15．(1)[2013·重慶理綜，11(2)]電化學(xué)降解NOeq\o\al(－,3)的原理如圖所示。①電源正極為_______(填“A”或“B”)，陰極反應(yīng)式為______________________________。(2)[2013·福建理綜，23(2)②]利用H2S廢氣制取氫氣的方法有多種。其中電化學(xué)法如圖所示。反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式，其目的是________；反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。反應(yīng)后的溶液進(jìn)入電解池，電解總反應(yīng)的離子方程式為____________。(3)[2013·山東理綜，28(3)(4)]①下圖為電解精煉銀的示意圖，________(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為________。②為處理銀器表面的黑斑(Ag2S)，將銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并與鋁接觸，使Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，食鹽水的作用是________________。(4)[2012·新課標(biāo)全國卷，36(3)]粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板應(yīng)是圖中電極________(填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們?cè)陔娊獠壑械拇嬖谛问胶臀恢脼開______________________________________________。(5)(2012·海南，16)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示。回答下列問題：①甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為__________________、__________________________。②閉合K開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b電極上得到的是__________，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為__________________________________。(6)（2012·重慶）尿素[CO(NH2)2]是首個(gè)由無機(jī)物人工合成的有機(jī)物。人工腎臟可用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如圖。①電源的負(fù)極為（填“A”或“B”）。②陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為、。③電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將；若兩極共收集到氣體13.44L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則除去的尿素為g（忽略氣體的溶解）。16．（2014·山東卷）離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機(jī)陽離子、Al2Cl7—和AlCl4—組